Szybkie prototypowanie algorytmów sterowania napędami zespołów posuwowych stolika X-Y frezarki z silnikami synchronicznymi prądu zmiennego ze wzbudzeniem od magnesów trwałych

• Autorzy: Bonisławski M. , Pajdzik R. , Pietrusewicz K.

Warianty tytułu

EN

Rapid prototyping of the control algorithms within the pmsm based feed-drive module for X-Y table of the milling machine tool

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac badawczych nad stanowiskiem do prototypowania algorytmów sterowania (testowania regulatorów prędkości, położenia, algorytmów dwuosiowego generowania trajektorii) zbudowanym w ramach projektu badawczego MNiSW nr N N502 336936 "Opracowanie konstrukcji i badania doświadczalne mechatronicznego obrabiarkowego zespołu posuwowego z napędem sterowanym inteligentnym modułowym układem wykonawczym". Stanowisko to, realizując ideę szybkiego prototypowania pozwala (z zastosowaniem otwartego interfejsu użytkownika oprogramowania Matlab/Simulink) m.in. na integrację funkcji diagnostycznych procesu obróbki skrawaniem w ramach algorytmu regulacji prędkości i/lub położenia. Stanowisko pozwala również na implementację autorskich rozwiązań z obszaru regulacji prądu. W opracowanym stanowisku możliwe jest monitorowanie temperatury elementów korpusowych obrabiarki, drgań, sygnałów wibroakustycznych oraz innych sygnałów, dzięki którym serwonapędy w osiach posuwu informacje na temat sterowanego obiektu mogą uwzględniać w wypracowywanym prawie sterowania silnikami.

EN

The paper presents the results of researchwork on the development of rapid-prototyping test-stand for testing: servo control algorithms, trajectory generation, algorithms for increasing overall quality of the feed-drive modules within two axis (X-Y) table of the milling machine. Open architecture interface of the prepared control system lets the potential user test functionality of integration of diagnostic tools within the motion controller - directly, without taking into account communication with top-level CNC system.

Słowa kluczowe

PL

obrabiarki sterowane numerycznie; integracja funkcji diagnostycznych; sterowanie serwonapędów PMSM; otwarta architektura systemu sterowania

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 66, nr 32, t. 2
• Strony: 294--302
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Bonisławski M.

autor

Pajdzik R.

autor

Pietrusewicz K.

• Wydział Elektryczny, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, ul. Sikorskiego 37, 70-313 Szczecin

Bibliografia

• [1] Handbook of hybrid systems control, Cambridge University Press, 2009.
• [2] BONISŁAWSKI M., HOŁUB M., Effects of space vector modulation strategy on hybrid (Si-SiC) inverter losses, Archives of Electrical Engineering, 2012, Vol. 61, No.1, 69–75.
• [3] DOMEK S., DWORAK P., PIETRUSEWICZ K., Hybrid Model-Following Control algorithm within the motion control system, W: Proc. IEEE International Symposium on Industrial Electronics, ISIE, 2009, 1476–1481.
• [4] DOMEK S., PIETRUSEWICZ K., URBAŃSKI Ł., Hybrydowa regulacja odporna napędu posuwu obrabiarki sterowanej numerycznie, Inżynieria Maszyn, 2011, Vol. 16, No. 1–2, 50–66.
• [5] DWORAK P., PIETRUSEWICZ K., A fuzzy-logic based tuning for a velocity controller of the DC servo drive, Solid State Phenomena, vol. Mechatronic systems and materials, 2009, No. 147–149, 179–184.
• [6] KOSMOL J., Serwonapędy obrabiarek sterowanych numerycznie, WNT, Warszawa 1998.
• [7] KRISHNAN R., Permanent Magnet Synchronous and Brushless DC Motor Drives, Boca Raton: CRC Press, Taylor and Francis Group, LLC, 2010.
• [8] MARCHELEK K., Dynamika obrabiarek, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1991.
• [9] MARCHELEK K., PAJOR M., POWAŁKA B., Vibrostability of the Milling Process Described by the Time-Variable Parameter Model, Journal of Vibration and Control, 2002, Vol. 8, 467–479.
• [10] PARUS A., MARCHELEK K., DOMEK S., HOFFMANN M., Podniesienie wibrostabilności w procesie skrawania z zastosowaniem eliminatora piezoelektrycznego, Modelowanie inżynierskie, 2010, Vol. 39, No. 8, 159–170.
• [11] PIETRUSEWICZ K., Multi-degree of freedom robust control of the CNC X-Y table PMSM-based feed-drive module, Archives of Electrical Engineering, 2012, Vol. 61, No. 1, 15–31.
• [12] PIETRUSEWICZ K., DWORAK P., Robust Model-Following Control for the DC servo drive, [w:] Proc. IEEE International Conference on Industrial Technology, ICIT 2008, 1–6.
• [13] PIETRUSEWICZ K., DWORAK P., BROEL-PLATER B., Robust Model-Following Control for the DC servo drive, Advances in Manufacturing Science and Technology, 2007, Vol. 31, No. 3, 45–62.
• [14] PIETRUSEWICZ K., DWORAK P., MISZTAL H., Szybkie prototypowanie złożonych struktur układów regulacji temperatury w sterownikach programowalnych – implementacja odpornego układu MFC, Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej, Elektryka, 2009, Vol. 1046, No. 118, 63–70.
• [15] PRITSCHOW G., On the influence of the velocity gain factor on the path deviation, CIRP Annals - Manufacturing Technology, 1996, Vol. 45, No. 1, 367–371.
• [16] ROSARIO J.M., DUMUR D., MACHADO J.A.T., Control of a 6-DOF Parallel Manipulator through a Mechatronic Approach, Journal of Vibration and Control, 2007, Vol. 13, No. 9–10, 1431–1446.
• [17] RUBAAI A., CASTRO-SITIRICHE M.J., OFOLI A.R., Design and implementation of parallel fuzzy PID controller for high-performance brushless motor drives: an integrated environment for rapid control prototyping, IEEE Transactions on Industry Applications, 2008, Vol. 44, No. 4, 1090–1097.
• [18] SKOCZOWSKI S., Odporny układ regulacji z wykorzystaniem modelu obiektu, Pomiary Automatyka Kontrola, 1999, No. 9, 2–4.
• [19] ZAWIRSKI K., Sterowanie silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2005.